2022-11-16 16:53:39 月旭科技(上海)股份有限公司
(图片来源:包图网)
强阳离子交换填料是色谱填料中非常重要的一类,其主要通过利用磺酸化试剂对聚合物基球进行表面磺化,通过化学键将磺酸基的硫原子与有机物分子中的碳原子相连,从而将磺酸基接枝到微球表面,赋予其亲水性能。
工业上常用的磺化方法主要有SO3磺化法、硫酸磺化法、氯磺酸磺化法、亚硫酸盐磺化法等,而常用的磺酸化试剂主要包括SO3、浓硫酸、发烟硫酸、氯磺酸、亚硫酸盐等。磺化试剂不同,相应的磺化工艺也不相同,实际应用中应根据应用场景、应用目标的需求选择相应的磺化试剂和磺化方法。
1
SO3
SO3是应用最早的一种磺化试剂,经过多年发展,目前已经开发出4种磺化工艺:气态SO3磺化法、液体SO3磺化法、SO3溶剂磺化法、SO3络合物磺化法。
气态法反应快、三废少、对设备腐蚀小、工艺先进,是目前应用最广的磺化方法,但由于气态SO3过于活泼,反应剧烈,容易导致局部过热和过度磺化,从而对产品性能产生影响。
液态法由于反应剧烈,对反应物的要求比较高,适合于比较稳定的芳香化合物磺化。液态法工艺复杂,国内仅有少数企业使用该方法对苯类化合物进行磺化。
溶剂法又进一步分为有机溶剂和无机溶剂法。前者多用硫酸,通用性强。后者多用烷烃及各种醚类。
络合物法反应温和、选择性好、副产物少,产品纯度高,但是成本非常高,因此主要用于小批量的产品制备。
2硫酸
传统的磺化反应多选用硫酸作为磺化剂,硫酸包括浓硫酸和发烟硫酸。硫酸法反应温和,副产物少,易于控制。但是反应耗酸量巨大,废液处理成本高。尽管如此,工业上仍多选用此种方法。
3
氯磺酸
氯磺酸做为磺化剂时反应较为活泼,副产物HCl易于排出,而且反应可在常温进行,产物色泽浅、纯度高,但是由于副产物HCl对机械设备腐蚀较大,因此工业上应用不多。
4
亚硫酸盐
亚硫酸盐做磺化剂时适合以亲核取代为主的磺化反应,例如亚硫酸钠。
除了上述磺化试剂及磺化方法外,还有其他应用较少一些试剂及方法。总之,不同的磺化试剂适应的场景不同,应有针对性的进行选择。
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